JP5940269B2 - Fastening chuck - Google Patents
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Description
本発明は、チャック本体が、先端に向かって拡径しているテーパー状の芯合わせ孔を備え、チャック本体の中に、締付用ネジ切部を備えた締付部材を備える締付チャックに関する。 The present invention relates to a clamping chuck in which a chuck body includes a taper-shaped centering hole whose diameter increases toward the tip, and a clamping member including a threading portion for clamping in the chuck body. .
締付チャックには、非平行軸の歯車伝動機構、すなわち、歯車の組み合わせからなり噛み合う歯車の軸が互いに平行でない伝動機構が備えられる。非平行軸・歯車伝動機構は、ネジ切リングを含み、このネジ切リングは、締付用ネジ切部に噛み合わされるとともに軸方向に位置ズレ不能に、かつ、締付部材と共軸に取り付けられる。また、このネジ切リングは、チャック軸に平行でない駆動軸のまわりを回転可能な駆動部材により駆動可能である。 The clamping chuck is provided with a non-parallel shaft gear transmission mechanism, that is, a transmission mechanism in which the shafts of meshing gears are not parallel to each other. The non-parallel shaft / gear transmission mechanism includes a threaded ring. The threaded ring is meshed with a threaded part for fastening, cannot be displaced in the axial direction, and is mounted on the same axis as the fastening member. It is done. The threaded ring can be driven by a drive member that can rotate around a drive shaft that is not parallel to the chuck shaft.
この種の締付チャックは、例えばドイツ特許出願公開DE10056729A1により知られている。この締付チャックにおいては、チャック本体を、非平行軸・歯車伝動機構を介して駆動するために、ネジ切りリングに対して接線方向に延びる孔により、チャック本体中に中空空間が設けられる。ここで、摩耗後の非平行軸・歯車伝動機構を交換しようとすると、チャック本体中に取り付けられている各構成部材を取り出すのに、大変な労力を要する。 A clamping chuck of this kind is known, for example, from DE 10056729 A1. In this clamping chuck, in order to drive the chuck body via a non-parallel shaft / gear transmission mechanism, a hollow space is provided in the chuck body by a hole extending in a tangential direction with respect to the threading ring. Here, if the non-parallel shaft / gear transmission mechanism after wear is to be replaced, a great amount of labor is required to take out the components attached to the chuck body.
上記のような締付チャックの一つの形態が、未公開のドイツ特許出願公開DE10 2009 003802.7中にて説明されている。この形態の締付チャックにおいては、上記ドイツ特許出願公開DE10056729A1の場合と同様に、中空空間の形態の非平行軸・歯車伝動機構用の孔がチャック本体内に設けられている。そのため、このような孔を設けるのには、困難を伴う。非平行軸・歯車伝動機構の駆動部材、及びネジ切りリングに対し十分なスペースを提供する中空空間を内部に実現する必要があるからである。
One form of a clamping chuck as described above is described in the unpublished German patent
また、上述のいずれの締付チャックにおいても、非平行軸・歯車伝動機構を半径方向にてさらに位置固定する機能に欠けている。ドリリング工程の際、直接にチャック軸上に配置されていない部材には非常に強い遠心力が作用するので問題となる。 Further, none of the above-mentioned tightening chucks lacks the function of further fixing the position of the non-parallel shaft / gear transmission mechanism in the radial direction. In the drilling process, a very strong centrifugal force acts on a member that is not directly arranged on the chuck shaft, which causes a problem.
本発明の課題は、冒頭で述べたような締付チャックについて、次のように構成することにある。すなわち、半径方向に位置固定可能な非平行軸・歯車伝動機構を備えるものであって、製造技術の点から、できるだけシンプルな構造を実現することにある。 An object of the present invention is to configure the tightening chuck as described at the beginning as follows. That is, it is provided with a non-parallel shaft / gear transmission mechanism that can be fixed in the radial direction, and is to realize a structure as simple as possible from the viewpoint of manufacturing technology.
この課題は、本発明によれば、次のような伝動機構用外筒により解決される。すなわち、チャック軸に共軸に配置され、駆動工具用の開口部を備える伝動機構用外筒であって、伝動機構用受入部内にある非平行軸・歯車伝動機構を半径方向に位置ズレ不能に固定するものによって解決される。 According to the present invention, this problem is solved by the following transmission mechanism outer cylinder. That is, it is a transmission mechanism outer cylinder that is coaxially arranged on the chuck shaft and has an opening for a drive tool, so that the non-parallel shaft / gear transmission mechanism in the transmission mechanism receiving portion cannot be displaced in the radial direction. Solved by what to fix.
このような構造は、以下のような利点に結びついている。非平行軸・歯車伝動機構が伝動機構用受入部内にあるが、この伝動機構用受入部は、駆動工具用の開口部を備える伝動機構用外筒によって取り囲まれている。この伝動機構用外筒は非平行軸・歯車伝動機構が汚れるのを防ぎ、該非平行軸・歯車伝動機構を装着された状態に保持する。また、このような伝動機構用受入部は、製造技術上、非常に容易に作製することができる。例えば中空体をむくの材料(中実材)から作製するといった必要がないからである。このような構造により、締付チャックは、非常にスリムになる。 Such a structure is linked to the following advantages. Although the non-parallel shaft / gear transmission mechanism is in the transmission mechanism receiving portion, the transmission mechanism receiving portion is surrounded by a transmission mechanism outer cylinder having an opening for a drive tool. This transmission mechanism outer cylinder prevents the non-parallel shaft / gear transmission mechanism from becoming dirty, and keeps the non-parallel shaft / gear transmission mechanism in a mounted state. Further, such a transmission mechanism receiving portion can be manufactured very easily in terms of manufacturing technology. For example, it is not necessary to make a hollow body from a material (solid material). With such a structure, the tightening chuck becomes very slim.
伝動機構用受入部は、伝動機構用凹陥部などとして設けられる。特には、伝動機構用受入部または伝動機構用凹陥部が、チャック軸に垂直の方向、すなわち半径方向へと凹陥してなるものであるならば、口枠部材(スピンドルに取り付けられる部材、またはスピンドルの一部)に備え付けるのが有利である。このようにするならば、口枠部材を形成する際に、伝動機構用受入部を形成するための孔を非常に容易に設けることができる。次のようであれば、非平行軸・歯車伝動機構を口枠部材の近傍に配置するのも、同様に有利である。すなわち、非平行軸・歯車伝動機構が、工具の受け入れ箇所から、かなりの距離を置いて配置されさえすれば、口枠部材に近接して配置するのも有利である。このように配置することにより、工具が異物粒子などにより汚染される度合いを低減することができる。 The transmission mechanism receiving portion is provided as a transmission mechanism recess. In particular, if the transmission mechanism receiving portion or the transmission mechanism concave portion is recessed in a direction perpendicular to the chuck shaft, that is, in the radial direction, a mouth frame member (a member attached to the spindle, or the spindle It is advantageous to provide a part of If it does in this way, when forming a mouth frame member, the hole for forming the receiving part for transmission mechanisms can be provided very easily. In the following manner, it is also advantageous to dispose the non-parallel shaft / gear transmission mechanism in the vicinity of the mouth frame member. That is, it is advantageous to dispose the non-parallel shaft / gear transmission mechanism close to the mouth frame member as long as the non-parallel shaft / gear transmission mechanism is disposed at a considerable distance from the receiving position of the tool. By arranging in this way, the degree to which the tool is contaminated with foreign particles can be reduced.
伝動機構用外筒と口枠部材とを一体の部材として設けるならば、さらなる利点が得られる。製造の際に、一方の構成部材の生産ステップが省略される。締付チャックについての他の好ましい一形態によると、伝動機構用外筒によって取り囲まれている伝動機構用凹陥部が、チャック本体と一体に形成される。この場合も、製造すべき締付チャックの部材または部分が少なくなるので、1つの製造ステップが省略される。また、伝動機構用外筒とチャック本体とを一体の部材により具現するならば、ドリリング工程の際に、非平行軸・歯車伝動機構が、不必要に汚染されるのを防ぐ。 Further advantages can be obtained if the transmission mechanism outer cylinder and the mouth frame member are provided as an integral member. During production, the production step of one component is omitted. According to another preferred embodiment of the tightening chuck, the transmission mechanism concave portion surrounded by the transmission mechanism outer cylinder is formed integrally with the chuck body. In this case as well, the number of members or portions of the clamping chuck to be manufactured is reduced, so that one manufacturing step is omitted. Further, if the transmission mechanism outer cylinder and the chuck body are implemented as an integral member, the non-parallel shaft / gear transmission mechanism is prevented from being unnecessarily contaminated during the drilling process.
締付チャックの特に好ましい一実施形態によると、伝動機構用外筒がチャック本体に着脱可能に取り付けられる。このようであると、非平行軸・歯車伝動機構の組み付け、保守、及びクリーニングが容易になる。伝動機構用外筒を取り外した状態では、駆動部材、ネジ切りリング、及び、伝動機構用凹陥部の視認性が良好だからである。 According to a particularly preferred embodiment of the clamping chuck, the transmission mechanism outer cylinder is detachably attached to the chuck body. In such a case, assembly, maintenance, and cleaning of the non-parallel shaft / gear transmission mechanism are facilitated. This is because the visibility of the drive member, the threaded ring, and the recess for the transmission mechanism is good in the state where the outer cylinder for the transmission mechanism is removed.
また、伝動機構用外筒の軸方向延在部がチャック本体および/または口枠部材(すなわち、これらのうちの少なくとも一方)を部分的にまたは完全に取り囲んでいるのが好ましい。このようであっても、非平行軸・歯車伝動機構の汚染が低減される。 Further, it is preferable that the axially extending portion of the transmission mechanism outer cylinder partially or completely surrounds the chuck body and / or the mouth frame member (that is, at least one of them). Even in this case, contamination of the non-parallel shaft / gear transmission mechanism is reduced.
伝動機構用外筒が、芯合わせ孔とは逆の側の端部にて半径方向内向きにフランジ付けされていれば、ネジ切りリングについて、軸方向にずれ動かないように、より堅固に固定して取り付けることが、確実に実現できる。これにより、駆動工具用開口部の位置ずれも減少する。 If the outer cylinder for the transmission mechanism is flanged inward in the radial direction at the end opposite to the centering hole, the threaded ring will be fixed more firmly so that it will not move in the axial direction. Can be reliably realized. Thereby, the position shift of the opening part for drive tools also reduces.
非平行軸・歯車伝動機構が、駆動部材として傘(かさ)歯車を備えた、かさ歯車伝動機構として形成されているのが有利である。かさ歯車伝動機構とすることにより、歯車伝動機構用の凹陥部または受入部について、種々の方向に配置して具現することができる。非平行軸・歯車伝動機構について、駆動部材としてウォーム歯車を備えたウォームギヤ伝動機構として形成してもよい。 The non-parallel shaft / gear transmission mechanism is advantageously formed as a bevel gear transmission mechanism with a bevel gear as the drive member. By using the bevel gear transmission mechanism, the recessed portion or the receiving portion for the gear transmission mechanism can be implemented by being arranged in various directions. The non-parallel shaft / gear transmission mechanism may be formed as a worm gear transmission mechanism provided with a worm gear as a drive member.
他の有利な一実施態様では、口枠部材が工具スピンドルと一体に形成される。このようであると、種々の締付チャックの間でのチャック交換を、非常に容易に行うことができる。そのため、ワークについての操作を減らすことができる。 In another advantageous embodiment, the frame member is formed integrally with the tool spindle. In this case, chuck exchange between various fastening chucks can be performed very easily. As a result, operations on the workpiece can be reduced.
締付部材がコレットとして形成されている本発明の1実施態様が有利である。コレットとして形成されることにより、次のことが、確実に実現されている。すなわち、工具が締め付け状態で、手で取り外しできないように確実に取り囲まれているということが担保されている。 An embodiment of the invention in which the clamping member is formed as a collet is advantageous. By being formed as a collet, the following is reliably realized. In other words, it is ensured that the tool is securely surrounded so that it cannot be removed by hand.
コレットが、その外壁に、その端部から軸方向に間隔をおいてフランジ状もしくはレール状の張出部を有しているならば、コレットはチャック本体内でより良好に案内され、しかも非平行軸・歯車伝動機構について、防塵・防汚の遮蔽のために役立つ。また、コレットが、その口枠部材の側の端部に、該口枠部材に挿入可能なカラー状のリング部ないし円筒部を有していれば、このリング部ないし円筒部も、案内と、防塵・防汚の遮蔽のために役立つ。締付用ネジ切り部のネジ切りの長さが、該締付用ネジ切り部に噛み合っているネジ切りリングのネジ筋の長さを越えているならば、上記のような防塵・防汚の遮蔽作用も得られる。 If the collet has a flange-like or rail-like overhang on its outer wall axially spaced from its end, the collet is better guided in the chuck body and non-parallel Useful for shielding dust and dirt on shaft and gear transmission mechanisms. Further, if the collet has a collar-shaped ring portion or a cylindrical portion that can be inserted into the mouth frame member at the end portion on the side of the mouth frame member, the ring portion or the cylindrical portion is also guided, Useful for dust and antifouling shielding. If the threading length of the tightening threaded part exceeds the length of the thread of the threading ring meshing with the tightening threaded part, the above dust-proof / antifouling A shielding action is also obtained.
図面中、図1〜7に、締付チャック1が描かれている。締付チャック1は、スピンドルに取り付けるための口枠部材12と、これに組み付けられるチャック本体3とを含み、図示の例で、口枠部材12の内部には、スピンドルにネジ合わせるためのネジ切り部が設けられる。締付チャック1に備えられるチャック本体3には、先端に向かって拡径しているテーパー状の芯合わせ孔2が設けられている。この芯合わせ孔2内には、締付部材5が配置されている。締付部材5は、口枠部材12側の端部に、締付用ネジ切り部4を備え、この締付用ネジ切り部4には、ネジ切りリング7が噛み合っている。ネジ切りリング7は、チャック本体3内に、軸方向に変位不能、かつ、締付部材5に対し共軸(同軸)に取り付けられている。ここで、締付部材5は、スリット付きのコレット18として形成される。このスリットは、塵埃や汚染物質が侵入するのを防ぐ理由から、ゴムで充填しておくことができる。ネジ切りリング7は、駆動部材8を備えた非平行軸・歯車伝動機構6の一部であり、該駆動部材8は、伝動機構用凹陥部11内に配置されている。伝動機構用凹陥部11の箇所には、伝動機構用外筒10が、チャック軸に共軸に備え付けられる。伝動機構用外筒10は、非平行軸・歯車伝動機構6を所定位置に保持するとともに、塵埃や汚染物質が中に入るのを防ぐ。伝動機構用外筒10には、駆動工具のための開口部9が形成されている。図1の具体例によると、伝動機構用凹陥部11は、チャック軸に垂直の方向、すなわち半径方向に凹陥して設けられる。具体的には、駆動部材8を受け入れる凹陥部が、外壁から凹陥して、周方向の特定の箇所のみ設けられ、ネジ切りリング7を受け入れる凹陥部が、内壁からの凹陥部として、全周にわたって設けられる。図1の実施例で、非平行軸・歯車伝動機構6は、かさ歯車伝動機構13として設けられ、かさ歯車伝動機構13が、駆動部材8としての傘歯車と、内面側にネジ切り部を有し上面側に歯切り部を有する付属のネジ切りリング7とからなる。ここでは、非平行軸・歯車伝動機構が、口枠部材12に備え付けられている。ネジ切りリング7は、締付部材5の締付用ネジ切り部4に噛み合っている。ここで、締付部材5は、コレット18として形成されており、コレット18の外壁には、半径方向に外側へと突き出す張出部19が備えられる。張出部19は、コレット18の端部から、軸方向に所定の間隔を置いた箇所に設けられる。図6〜7に示す具体例で、張出部19は、全周にわたって延びるリング状である。すなわち、フランジ状ないしレール状である。
In the drawings, the
図2は、伝動機構用外筒10と、口枠部材12とが一体に形成された変形例を示す。図2に示す例において、非平行軸・歯車伝動機構6は、ウォームギヤ伝動機構15として具現されており、駆動部材8としてウォーム歯車16を備えている。ここでも、図1と同様に、伝動機構用凹陥部11が、口枠部材12の側に備え付けられる。
FIG. 2 shows a modification in which the transmission mechanism
図3は、図2の締付チャックについて、先端側から見た正面図であり、ウォームギヤ伝動機構15として形成された非平行軸・歯車伝動機構6が、よく見てとれるように部分的に断面図としている。この図には、駆動部材8と、ネジ切りリング7とがどのように噛み合っているかが描かれている。また、この図には、口枠部材12の壁に設けられた、駆動工具9用の開口が示されている。
FIG. 3 is a front view of the clamping chuck of FIG. 2 as viewed from the front end side, and is a partial cross-section so that the non-parallel shaft / gear transmission mechanism 6 formed as the worm gear transmission mechanism 15 can be seen well. It is illustrated. This figure depicts how the drive member 8 and the threaded
図4は、チャック本体3内における伝動機構用凹陥部11の配置についての変形例を示す。この例では、非平行軸・歯車伝動機構6が、図1の場合と同様に、かさ歯車伝動機構13として形成されている。図4には、伝動機構用外筒10が、芯合わせ孔2とは逆の側の端部にて、内向きにフランジ付けされている実施例が描かれている。図1と同様に、ここで、締付部材5がコレット18として形成されており、その外壁には、コレット18の端部から間隔を置いた箇所に、全周にわたってフランジ状ないしレール状の張出部19が備えられる。締付用ネジ切り部4は、該締付用ネジ切り部4に噛み合っているネジ切りリング7のネジ筋の長さを越えるほどの長さを有している。
FIG. 4 shows a modification of the arrangement of the
図5には、図1に対応する本発明の変形例を示す。この変形例では、伝動機構用外筒10がチャック本体3に備え付けられ、伝動機構用外筒10及びチャック本体3が、1つの共通の構成部材として設けられている。非平行軸・歯車伝動機構6は、同様に、かさ歯車伝動機構13により具現されており、締付部材5は、図1と同一の例の形態により具現されている。つなぎ合わせ部材(図示の具体例では、ビス)は、チャック本体3と口枠部材12とを互いに固定した位置にて保持している。
FIG. 5 shows a modification of the present invention corresponding to FIG. In this modification, the transmission mechanism
図6には、コレット18として形成された締付部材5を示す。図6では、張出部19が、コレットの外壁に、コレットの端部から軸方向に間隔をおいて設けられていることがはっきり認められる。また、回転を阻止するための長穴17が図示されている。図6に示す例によると、締付部材5における締付用ネジ切り部4は、締付部材5における、口枠部材12の側の端部に至るまで延びている。
FIG. 6 shows the fastening member 5 formed as a collet 18. In FIG. 6, it can be clearly seen that the
図7では、締付用ネジ切り部4が図6ほどに延びておらず、口枠部材12側の端部に、カラー状リング部20が形成されており、このカラー状リング部20は口枠部材12内へ挿入可能である。
In FIG. 7, the tightening threaded
1 チャック 2 芯合わせ孔 3 チャック本体
4 締付用ネジ切り部 5 締付部材 6 非平行軸・歯車伝動機構
7 ネジ切りリング 8 駆動部材 9 駆動工具用開口部
10 伝動機構用外筒 11 伝動機構用凹陥部 12 口枠部材
13 かさ歯車伝動機構 14 傘歯車 15 ウォームギア伝動機構
16 ウォーム歯車 17 長穴 18 コレット
19 フランジ状の張出部 20 カラー状のリング部
1
4 Tightening screw cutting part 5 Tightening member 6 Non-parallel shaft / gear transmission mechanism
7 Thread ring 8
DESCRIPTION OF
13 Bevel gear transmission mechanism 14 Bevel gear 15 Worm gear transmission mechanism 16
19 Flange-shaped
Claims (13)
チャック本体(3)に工具スピンドルの側から組み付けられる口枠部材(12)と、
締付用ネジ切部(4)を備えチャック本体(3)中に配置される締付部材(5)と、
かさ歯車伝動機構(13)として形成されている非平行軸・歯車伝動機構(6)と、
口枠部材(12)とチャック本体(3)とが互いに組みつけられる箇所の近傍に設けられる伝動機構用凹陥部(11)と、
チャック軸に対し共軸に配置されるとともに駆動工具用の開口部(9)が設けられた伝動機構用外筒(10)とからなり、
非平行軸・歯車伝動機構(6)は、
内面側に締付用ネジ切部(4)に噛み合わされるネジ切り部を有し、チャック軸方向に位置ズレ不能に、かつ、締付部材(5)と共軸に取り付けられるネジ切リング(7)と、
ネジ切リング(7)の歯切り部に噛み合う、駆動部材(8)としての傘歯車(14)とを含み、
伝動機構用凹陥部(11)は、
口枠部材(12)またはチャック本体(3)の外壁から、締付チャックの半径方向に凹陥して設けられる、傘歯車(14)用の凹陥部と、
口枠部材(12)またはチャック本体(3)の内壁から、締付チャックの半径方向に凹陥して設けられる、ネジ切リング(7)用の凹陥部とを含み、
ネジ切リング(7)は、チャック軸に平行でない駆動軸のまわりを回転可能な駆動部材(8)により駆動可能であり、口枠部材(12)とチャック本体(3)とを互いに組み付ける前に、軸方向から、ネジ切リング(7)用の凹陥部に差し込み可能であり、
傘歯車(14)は、中央に、駆動工具を受け入れる貫通孔を有し、全体が、円錐台形であって、径より小さい厚みを有し、
伝動機構用外筒(10)は、その内面が傘歯車(14)の最も外側の部分に突き当てられることにより、傘歯車(14)の半径方向の位置を固定していることを特徴とする締付チャック。 A chuck body (3) provided with a taper-shaped centering hole (2) whose diameter is expanded toward the tip;
A mouth frame member (12) assembled to the chuck body (3) from the side of the tool spindle;
A tightening member (5) having a threaded portion (4) for tightening and disposed in the chuck body (3);
A non-parallel shaft / gear transmission mechanism (6) formed as a bevel gear transmission mechanism (13);
A transmission mechanism recess (11) provided in the vicinity of a position where the frame member (12) and the chuck body (3) are assembled to each other;
A transmission mechanism outer cylinder (10) provided coaxially with the chuck shaft and provided with an opening (9) for the drive tool;
Non-parallel shaft / gear transmission mechanism (6)
A threaded ring (with a threaded part engaged with the tightening threaded part (4) on the inner surface side, which cannot be displaced in the chuck axis direction, and is mounted coaxially with the tightening member (5) ( 7) and
A bevel gear (14) as a drive member (8) meshing with a gear cutting portion of a threaded ring (7),
The recess for the transmission mechanism (11)
A recessed portion for the bevel gear (14) provided to be recessed from the outer wall of the mouth frame member (12) or the chuck body (3) in the radial direction of the clamping chuck;
A recessed portion for a threaded ring (7) provided from the inner wall of the frame member (12) or the chuck body (3) to be recessed in the radial direction of the clamping chuck,
The threaded ring (7) can be driven by a drive member (8) that can rotate around a drive shaft that is not parallel to the chuck shaft, and before the mouth frame member (12) and the chuck body (3) are assembled together. From the axial direction, it can be inserted into the recess for the threaded ring (7),
The bevel gear (14) has a through-hole for receiving a driving tool in the center, and is entirely frustoconical and has a thickness smaller than the diameter.
The outer cylinder (10) for the transmission mechanism is characterized in that its inner surface is abutted against the outermost part of the bevel gear (14), thereby fixing the radial position of the bevel gear (14). Fastening chuck.
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